Performances épuratoires d'une station d’épuration de Maghnia اﻟﺠﻤﮭﻮرﯾﺔ اﻟﺠﺰاﺋﺮﯾﺔ اﻟﺪﯾﻤﻘﺮاطﯿﺔ اﻟﺸﻌﺒﯿﺔRépublique Algérienne Démocratique et Populaire وزارة اﻟﺘﻌﻠﯿﻢ اﻟﻌﺎﻟﻲ واﻟﺒﺤﺚ اﻟﻌﻠﻤﻲMinistère de l’Enseignement Supérieuret de la Recherche Scientifique ﺟﺎﻣﻌﺔ أﺑﻮ ﺑﻜﺮ ﺑﻠﻘﺎ ﯾ ﺪ– ﺗﻠﻤﺴﺎن- UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAID ﻗﺴﻢ اﻟﺮي ﻛﻠﯿﺔ اﻟﺘﻜﻨﻮﻟﻮﺟﯿﺎFaculté de Technologie Département d’Hydraulique Mémoire de projet de fin d’études pour l’obtentiondu Diplôme de Master En Hydraulique : Option : Technologie de traitement des eaux. Soutenu le : 24 / 11 / 2015 Par :M r : BENELMOUAZ ALI Devant les membres du Jury : M r :A.SEDDINI président M r : M. BESSEDIK Examinateur M r : M. DEBBAL Examinateur M r :M. HABI Encadreur M r : A. CHIBOUB Co-Encadreur PROMOTION: 2014 – 2015
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Performances épuratoires d'une station d'épuration de Maghnia
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Transcript
Performances épuratoires d'une station d’épuration
de Maghnia
الجمھوریة الجزائریة الدیمقراطیة الشعبیة
République Algérienne Démocratique et Populaire
وزارة التعلیم العالي والبحث العلمي
Ministère de l’Enseignement Supérieuret de la Recherche Scientifique
-تلمسان–دیبلقاجامعة أبو بكر
UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAID
قسم الري كلیة التكنولوجیا
Faculté de Technologie Département d’Hydraulique
Mémoire de projet de fin d’études pour l’obtentiondu Diplôme
de Master En Hydraulique :
Option : Technologie de traitement des eaux.
Soutenu le : 24 / 11 / 2015
Par :Mr: BENELMOUAZ ALI
Devant les membres du Jury :
Mr:A.SEDDINI président
Mr: M. BESSEDIK Examinateur
Mr: M. DEBBAL Examinateur
Mr:M. HABI Encadreur
Mr: A. CHIBOUB Co-Encadreur
PROMOTION: 2014 – 2015
Avant tout, je remercie ALLAH tout puissant, de m’avoir accordé la force, le
courage et les moyens pour la réalisation de ce travail.
Je tiens à remercier Mr. Habi Mohamed d'avoir accepté de m'encadrer
sur ce thème, de m'avoir conseillé judicieusement, orienté, encouragé et de
m'apporter son attention tout au long de ce travail.
Mr. CHIBOUB FELLAH.A.GHANI d'avoir accepté de co-encadrer ce
travail et pour ses conseils judicieux.
Je tiens également à remercier Mr. Seddini Abdelali d’avoir accepté de
présider le jury.
Je remercie Mr. BESSEDIK Madani et Mr. Deballe Zakaria qui m'ont
honoré pour examiner mon travail.
Je remercie La direction de l'ONA et le personnel de la station d’épuration
des eaux usées de Maghnia pour leur accueil, disponibilité et leur contribution
par les données et les documents nécessaires.
Avec l’aide et la protection d'ALLAH
s’est réalisé ce modeste travail.
Je dédie ce travail à :
Ma très chère mère qui m’a toujours apporté son
amour et son affection
Toute ma famille
Mes amis
Mes camarades de promo d’hydraulique
Option : Technologie et Traitement des Eaux (TTE)
2013/2015
Et tous ceux qui ont connu Benelmouaz Ali
B. Ali
Résumé:
Les problèmes biologiques sont très fréquents et compliqués, ils limitent la fiabilité et
les performances des stations d'épuration, donc il est difficile de contrôler l'assurance de leur
bon fonctionnement.
Nous avons réalisé cette étude pour repérer la nature des eaux résiduaires de Maghnia,
situées à 60 km à l'ouest de la ville de Tlemcen (Algérie), traitées par des boues activées en
vue d’une utilisation pour protéger le barrage de Boughrara.
Les résultats présentent des rendements épuratoires satisfaisants de 79.85% des
matières en suspension (MES). Le taux d'abattement de la demande chimique en oxygène
(DCO) et la demande biologique en oxygène pendant 5 jours (DBO5) sont respectivement de
80.16% et de 86.58%. L’élimination du NO2-, NO3
- et PO43- est très faible.
Notre étude montre que la STEP de Maghnia a un bon fonctionnement mais elle
rencontre certains problèmes liés à une mauvaise exploitation.
Mot clé: Eaux usées, Bactérie, STEP de Maghnia, Performance.
Summary:
The biological problems are so frequent and complicated .they limit the reliability of
purification stations. So it’s so hard to control the insurance of his inefficiency.
We established this study in the aim to knowing the nature of residual water of
Maghnia located at 60 km from the west of Tlemcen city (Algeria); treated by an activated
sludge process aimed to protect the barrage of Boughara.
The results present satisfactory outputs purifying 79.85% of the suspended matter. The
outputs of the chemical oxygen demand (COD) and five-day biological oxygen demand
(BOD5) are respectively 80.16% and 86.58%. The elimination of NO2- ,NO3
- and PO43- is
very weak.
Our study shows that the station of purification (STEP) Meghnia have a well
performance, but it face some problems attached to a poor exploitation
Key words: wastewater, bacteria, STEP of Meghnia, performance.
:الملخص
فمن الصعب التحكم في مراقبة ضمان . فھي تحد من محطات الصرف الصحي.المشاكل البیولوجیة جد متكررة و معقدة
حسن تشغیلھا.
تطھیر المیاه المستعملة بمنطقة ة صحي بطریقة الحماة المنشطة بمحطأجرینا ھذه الدراسة من اجل معرفة میاه الصرف ال
كلم من مدینة تلمسان (الجزائر) وذالك لحمایة سد بوغرارة من التلوث.60مغنیة الواقعة على بعد
بالنسبة للمواد العالقة أما فیما یخص معیار الطلب الكیمیائي 79.85%مرضیة تقدر ب مرد ودیةائج قد أوضحت النت
-إزالة كل منعلى التوالي في حین أن معدل %86.58و%80.16بامردودھموالبیولوجي لألكسجین فقد قدر 2NO
-و3NO3-و
4PO.جد منخفض
تعمل جیدامغنیةبنتائج ھذا البحث أظھرت أن محطة التطھیر للصرف الصحي
La siccité (sc) est le pourcentage massique de la matière sèche, elle est évaluer par la
quantité de solide restée à 105°C pendant deux heurs, elle s'exprime généralement en
pourcentage à l'inverse, on parlera de taux d'humidité.
Peser le creusé vide sèche soit P0;
Prendre une quantité de la boue d'un lit de séchage;
Peser ensemble le pèse-tare et la boue soit P1;
Mettre le creuse à l'incubateur à 105°C pendant 4 heurs (jusqu'à ce que le poids se
stabilise) soit P2;
le calcul de la siccité se fait par la formule suivante:
� � =� 2 − � 0
� 1 − � 0∗ 100
P0: creuse vide;
P1: creuse avec l'échantillon;
P2: creuse avec séchage [63].
Chapitre III Matériels et méthodes
benelmouaz ali Page 63
Tableau III.2: Etat physique des boues.
Etat Siccité
Liquide < 10%Pâteux 12% à 25%Solide 25% à 85%
Sec > 85%
III.4. Conclusion
Les analyses physico-chimiques effectuées au sein de la STEP DE Maghnia sont
indispensables pour pouvoir juger de la performance de le STEP et d'avoir une idée globale
sur le rendement de chaque procédé d'épuration.
performance de la station
d'épuration de Maghnia
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 64
IV.1. Introduction
Dans cette partie nous étudierons la qualité de l'eau brute et épurée par la station d'épuration
des eaux usées par boue activée de la ville de Maghnia.
Afin de déterminer la qualité des eaux usées de la station d'épuration de Maghnia, nous avons
effectué les analyses de différents paramètres de pollution qui sont: la température, le pH, la
conductivité électrique, la turbidité, l’oxygène dissous (O2), les matières en suspension (MES), la
demande biochimique en oxygène (DBO5), la demande chimique en oxygène (DCO), l’azote
ammoniacal (NH4), le nitrate (NO3), la nitrite (NO2), et orthophosphate (PO4) .
IV.2. performances de la station d'épuration de l'année 2013
IV.2.1. La température
la figure suivante représente la variation de la température de l’eau à l’entrée et à la sortie
de la STEP.
Figure IV.1: Variation journalière de la température à l’entrée et à la sortie de la STEP
(période du 11/11/2012 au 25/12/2013).
On constate que les valeurs journalières de la température présentent une moyenne de
15.81°C, elles varient entre une valeur maximale relevée en juin (2013) de 23.10°C et une valeur
minimale relevée en décembre (2013) de 11°C pour les eaux brutes, et entre 23.30°C et 10.6°C
avec une moyenne 15.91°C pour les eaux traitées.
Au niveau des stations d'épuration, la température des eaux usées influe beaucoup sur l'efficacité
du procédé de traitement, par exemple, la décantation est plus efficace à température élevées. De
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T(°
C)
Date d'analyse
entré sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
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plus, l'activité biologique prenant place lors du traitement décroit avec le froid, la vitesse de
nitrification est très ralentie en dessous de 10°C.
De là, et en comparant les deux graphique avec celui de la norme, on peut dire qu'on a de
bons résultats et que les normes sont respectées.
IV.2.2. potentiel hydrique (pH)
La figure suivante représente la variation du PH de l’eau brute et des eaux traitée.
Figure IV.2: Variation journalière du pH à l’entrée et à la sortie de la STEP
(période du 04/11/2012 au 25/12/2013).
On remarque que les valeurs du pH mesurées durant notre période d'étude varient pour
les eaux brutes entre 5,73 et 8.02, avec une valeur moyenne de 7.16.
Pour les eaux traitées, le pH varie entre 6.3 et 8.02, avec une valeur moyenne de 7.27 sur la
durée totale de l'étude.
Les valeurs du pH (entre 6,3 et 8,02) dans cette étude sont très proches de la norme.
IV.2.3. O2 dissous
la figure suivante représente la variation d’O2 de l’eau à l’entrée et à la sortie de la STEP.
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pH
enté sortie norme norme
Les dates d’analyse
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
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Figure IV.3: Variation journalière del'O2 à l’entrée et à la sortie de la STEP
(période du 04/11/2012 au 30/12/2013).
D'après la figure IV.3 on remarque que les teneurs en oxygène dissous varient
journalièrement dans les eaux brutes et les eaux traitées. Pour les eaux brutes, la concentration
moyenne, est faible (1.00 mg/1), exceptée pour un seul prélèvement où l'oxygène a augmenté
jusqu'à 2.77 mg/1 (10/10/2013). Pour les eaux traitées, le taux de O2 dissous varie entre 1.04
mg/1 et 5.11mg/1, avec une valeur moyenne de 3.24 mg/l. Nous notons en effet, une
augmentation des valeurs moyennes mensuelle des concentrations en oxygène des eaux traitées
par rapport aux eaux brutes. Cette augmentation peut être expliquée par la présence de l'aération
artificielle, La chute d'oxygène durant les journées de (28/11/2012) et (09/02/2013) dans les eaux
traitées peut également être due à une variation au niveau des aérateurs qui a provoqué la
diminution de la teneur en oxygène dissous.
IV.2.4. La conductivité
La figure suivante représente la variation de la conductivité de l’eau à l’entrée et à la
sortie de la STEP.
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O2
en
mg
/l
Date d'analyse
O2 entré O2 sortié
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
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Figure IV.4: Variation journalière de la conductivité à l’entrée et à la sortie de la STEP
(période du 04/11/2012 au 29/12/2013).
D’après la figure IV.4, on ne remarque pas vraiment une variation de la conductivité dans
la majorité des prélèvements, les valeurs de la conductivité sont proches les une des autre.
Les valeurs journalières des eaux brutes varient dans un intervalle qui va d'un minimum de 800
μs/cm à un maximum de 2000 μs/cm. Cette variation est due au changement de la concentration
en sels dissous dans les eaux qui arrivent à la STEP.
A la sortie on constate presque une stabilisation de la conductivité suite au traitement, la
concentration en sels se stabilise.
IV.2.5. La Turbidité
la figure suivante représente la variation de la turbidité de l’eau à l’entrée et à la sortie de
la STEP.
0
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uct
ivit
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s/cm
)
Date d'analyse
entré sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
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Figure IV.5: Variation journalière de la concentration de la turbidité à l’entrée et à la sortie de laSTEP(période du 11/11/2012 au 25/12/2013).
Selon la figure IV.5, on constate que la valeur moyen de la turbidité est égale 312,88
NTU à l’entré, ensuite elle à diminué après l’épuration a boue activé à une valeur de moyenne
de 48,08 NTU (soit une élimination de plus de 82,57%). Cette diminution et due a la
dégradation des matières organiques contenue dans l'eau brute. On constate que l'eau traitée ne
répond pas à la norme, qui peut être due a une forte concentration en MES et les matières
colloïdales.
IV.2.6. Matières en suspension (MES)
La figure suivante montre la variation de la concentration des matières en suspension
(MES) de l’eau à l’entrée et à la sortie de la STEP.
Figure IV.6: Variation journalière de la concentration des matières en suspension (MES) àl’entrée et à la sortie de la STEP (période du 06/11/2012 au 19/12/2013).
0200400600800
1000120014001600
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ité
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en
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Date d'analyse
MES entré MES sortie norme
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Les matières en suspension, représentent l’ensemble des particules minérales et
organiques contenues dans les eaux usées. La connaissance de la concentration des éléments
colloïdaux dans les eaux usées est nécessaire dans l’évaluation de l’impact de la pollution sur le
milieu aquatique.
La quantité de la matière en suspension à l’entrée varie entre 1950 mg/L et 180 mg/L,
avec une moyenne de 356.92 mg/L, La concentration à la sortie varie entre 10 mg/L et 122 mg/L
avec une moyenne de 38.57 mg/L.
A la sortie, nous avons obtenu une valeur moyenne de l'ordre de 38.57 mg/1 sur la durée de
l'expérience figure (IV.6). Cette valeur est supérieure à la norme du rejet de directive des
communautés : Normes extrêmes limitées (30 mg/1) et à celle de l'OMS appliquée en l'Algérie
(35 mg/1). Cette augmentation dépend de l’origine des eaux usées que nous traitons , ou on a
une mauvaise décantation de la boue dans le clarificateur.
IV.2.7. La demande chimique en oxygène (DCO)
la figure suivante représente la variation de la concentration de la DCO à l’entrée et à la sortie de
la STEP.
Figure IV.7:Variation journalière de la demande chimique en oxygène (DCO) à l’entrée et à la
sortie de la STEP (période du 06/11/2012 au 22/12/2013).
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DC
Oe
nm
g/
l
Date d' analyse
entrée sortie norm
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
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La DCO permet d’apprécier la concentration en matières organiques ou minérales,
dissoutes ou en suspension dans l’eau, au travers de la quantité d’oxygène nécessaire à leur
oxydation chimique totale.
Les valeurs de concentration de la DCO des eaux brutes de la STEP varient entre un
maximum de 1650 mg/1 et un minimum de 291 mg/1avec une moyenne de 694.93. En revanche,
les valeurs des concentrations des eaux traitées varient entre un maximum de 165 mg/1 et un
minimum de 21 mg/1, avec une moyenne de 87.07mg/l et un rendement d'abattement de DCO
est environs 84.62%.
Ces valeurs sont conforme à la norme algérienne de rejet (<120 mg/l), donc une grande
concentration a été éliminé par ce procédé car il y’a une dégradation importante de la charge
polluante.
IV.2.8. Demande biologique en oxygène (DBO5)
La figure suivante donne la variation de la concentration de la DBO5 dans les eaux brutes
et les eaux traitée.
Figure IV.8: Variation journalière de la demande biologique en oxygène (DBO5) à l’entrée et àla sortie de la STEP(période du 06/11/2012 au 15/12/2013).
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200
300
400
500
600
700
06
/11
/12
20
/11
/12
09
/12
/12
24
/12
/12
07
/01
/13
21
/01
/13
04
/02
/13
25
/02
/13
11
/03
/13
25
/03
/13
08
/04
/13
22
/04
/13
05
/05
/13
26
/05
/13
09
/06
/13
23
/06
/13
09
/07
/13
23
/07
/13
06
/08
/13
27
/08
/13
10
/09
/13
24
/09
/13
01
/10
/13
08
/10
/13
10
/11
/13
17
/11
/13
03
/12
/13
15
/12
/13
DB
O5
en
mg/
l
Date d'analyse
entrée sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 71
La figure IV.8 représente la variation de la DBO5 de l'eau brute et de l’eau traitée, notons
que l’eau brute à l’entrée de la station présente une DBO5 qui varie entre 110 et 652 mg /l. Il est à
noter que ces valeurs sont élevées par rapport aux eaux usées domestiques (> 500 mg/l), cette
augmentation est marquée à cause de la charge polluante importante qui est entrée dans la
station. Par contre, pour l’eau traitée, on remarque que la DBO5 à la sortie de la STEP pendant
les jours (17/11/13, 03/12/13, 15/12/13) a pour valeurs (43.6, 73.6, et 65.6 mg /l) respectivement.
Ces valeurs dépassent les normes, (35 mg/l), cette augmentation est due soit aux rejets sauvages
(huileries, les rejet industriels qui sont raccordées au même réseau d'assainissement ), soit à une
mauvaise aération. les valeurs qui restent sont généralement toutes dans les normes de rejet (
inférieur à 35 mg d’O2/l).
IV.2.9. Azote ammoniacal (� � � � )
La figure suivante représente la variation de NH4� de l’eau à l’entrée et à la sortie de la
STEP.
Figure IV.9 : variation journalière de NH4� à l'entrée et à la sortie de la STEP (période du06/11/2012 au 22/12/2013).
Selon les résultats présentés sur la figure IV.9, on remarque que la concentration de
l’azote ammoniacal entré dans la station a des valeurs comprises entre 88,68 mg/l et 31,93 mg/l
avec une moyenne de 56,41 mg/l, alors qu'à la sortie, la valeur oscille entre 58 mg/l et 18,7mg/l,
avec une moyenne de 39,83mg/l.
0
20
40
60
80
100
06
/11
/12
20
/11
/12
10
/12
/12
24
/12
/12
07
/01
/13
21
/01
/13
04
/02
/13
18
/02
/13
04
/03
/13
18
/03
/13
01
/04
/13
15
/04
/13
21
/05
/13
26
/05
/13
02
/06
/13
16
/06
/13
02
/07
/13
16
/07
/13
06
/08
/13
27
/08
/13
04
/09
/13
17
/09
/13
10
/11
/13
24
/11
/13
08
/12
/13
22
/12
/13
NH
4+
en
mg
/l
Date d'analyse
entré sorté norm
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 72
L'azote ammoniacal rencontré dans les eaux usées, et dont la présence est anormale ( ne
doit pas dépasser les 5 mg/l. ), traduit habituellement un processus de dégradation incomplet de
la matière organique lorsque la teneur en oxygène est insuffisante pour assurer sa transformation.
Cela explique l’élévation de la teneur en NH4+ de l'eau usée avant le traitement.
IV.2.10. Nitrite (NO2-)
La figure suivante représente la variation de Nitrite de l’eau à l’entrée et à la sortie de la
STEP.
Figure IV.10: Variation journalière de NO2- à l'enté et à la sortie de la STEP (période du
06/11/2012 au 22/12/2013).
D’après le résultat obtenus ( figure IV.10), on remarque que la teneur en nitrite des eaux
usées, à savoir brute et traitées est très faible. Ainsi, la différance de ces valeurs entre l'entré et
la sortie nous renseigne sur une légère variation, dont les valeurs se situent entre 0,08 mg/l et
1,98 mg/l au niveau des eaux brutes. Ceci est fonction de la qualité d'eau usée. Les valeurs
signalées après traitement varient de 0,06 mg/l à 0,39 mg/l.
Les valeurs des nitrites (NO2-) dans l’eau épurée sont largement inferieures à la limite
fixée pour les eaux d’irrigation (< 1mg/l).
IV.2.11. Nitrate (NO3-)
la figure suivante représente la variation de Nitrate de l’eau à l’entrée et à la sortie de la
STEP.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
06
/11
/12
20
/11
/12
10
/12
/12
24
/12
/12
08
/01
/13
21
/01
/13
04
/02
/13
18
/02
/13
04
/03
/13
18
/03
/13
01
/04
/13
15
/04
/13
05
/05
/13
21
/05
/13
02
/06
/13
16
/06
/13
02
/07
/13
16
/07
/13
06
/08
/13
27
/08
/13
10
/09
/13
24
/09
/13
10
/11
/13
17
/11
/13
08
/12
/13
22
/12
/13
NO
2-e
nm
g/
l
Date d'analyse
entré sorté norm
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 73
Figure IV.11 : variation journalière de NO3- à l'entré et à la sortie de la STEP (période du
06/11/2012 au 15/12/2013).
Selon les résultats indiqués sur la figure IV.11, on observe que les valeurs des nitrates
obtenues d'après les analyses, varient entre 0,05 mg /l et 2,3 mg/l à l'entrée et de 0,04 mg/l à 0.9
mg/l a la sortie, avec une valeur moyenne de 0,28 mg/l.
Les teneurs en nitrates diminuent de l'amont vers l'aval de 2.3 mg/l à 0.9 mg/l, inférieurs
aux normes algériennes qui sont de 10 mg/l.
IV.2.12. Orthophosphates (PO4-3)
La figure suivante représente la variation d' orthophosphates (PO4-3 ) l’eau à l’entrée et à
la sortie de la STEP.
Figure IV.12 : variation journalière d’orthophosphates à l'entré et à la sortie de la STEP(période du 06/11/2012 au 08/12/2013).
0
2
4
6
8
10
12
06
/11
/12
20
/11
/12
10
/12
/12
24
/12
/12
07
/01
/13
21
/01
/13
04
/02
/13
18
/02
/13
04
/03
/13
18
/03
/13
04
/04
/13
21
/05
/13
02
/06
/13
16
/06
/13
02
/07
/13
16
/07
/13
06
/08
/13
27
/08
/13
04
/09
/13
17
/09
/13
01
/10
/13
08
/10
/13
10
/11
/13
24
/11
/13
03
/12
/13
15
/12
/13
NO
3-
en
mg
/l
Date d'analyse
entré sorté norme
0
5
10
15
20
06
/11
/12
20
/11
/12
10
/12
/12
24
/12
/12
07
/01
/13
21
/01
/13
04
/02
/13
18
/02
/13
04
/03
/13
18
/03
/13
04
/04
/13
22
/04
/13
05
/05
/13
21
/05
/13
02
/06
/13
16
/06
/13
02
/07
/13
23
/07
/13
13
/08
/13
27
/08
/13
10
/09
/13
24
/09
/13
08
/10
/13
24
/11
/13
03
/12
/13
08
/12
/13
Po
4-3
en
mg
/l
Date d'analyse
entré sorté norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 74
D'après les résultats obtenus (figure IV.12) les valeurs des orthophosphates (PO4-3)
varient d'un minimum de 0.33mg/l à un maximum de 18.89 mg/l au niveau des eaux brutes.
Concernant les eaux épurées, les concentrations oscillant entre 0.104 mg/l et 18.24 mg/ l, avec
une moyenne de 2.72 mg/l. On remarque que le jour (08/12/2013) dépassent les normes
algérienne et internationales, parceque la déphosphatation n’est pas complète dans le bassin
d’aération.
IV.3. performances de la station d'épuration de l'année 2014
IV.3.1. la température
la figure suivante représente la variation de la température de l’eau à l’entrée et à la sortie
de la STEP.
Figure IV.13 : variation journalière de la température à l'entré et à la sortie de la STEP (périodedu 02/01/2014 au 18/12/2014)
Les valeurs de la température à l’entrée de la station sont comprises entre 11,8 et 26,1 °C.
Tandis qu’à la sortie, les valeurs enregistrées sont comprises entre 11,8 et 27,1°C. Ces
différentes valeurs sont liées aux conditions climatiques et sont acceptables car elles restent en
dessous de la norme fixée par l’OMS à 30°C.
A l’entrée et à la sortie de la STEP, Les valeurs sont très proches avec une légère
augmentation de la température de l’eau brute probablement liée à la température des conduits
acheminant les eaux usées vers la station.
IV.3.2.pH
La figure suivante représente la variation du pH de l’eau à brute et de l’eau épurée.
0
5
10
15
20
25
30
35
02
/01
/14
15
/01
/14
02
/02
/14
16
/02
/14
02
/03
/14
16
/03
/14
01
/04
/14
15
/04
/14
04
/05
/14
20
/05
/14
05
/06
/14
19
/06
/14
03
/07
/14
15
/07
/14
03
/08
/14
17
/08
/14
01
/09
/14
15
/09
/14
01
/10
/14
15
/10
/14
02
/11
/14
17
/11
/14
03
/12
/14
18
/12
/14
Te
n°C
Date d'analyse
entré sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 75
Figure IV.14 : variation journalière de pH à l'entré et à la sortie de la STEP (période du02/01/2014 au 18/12/2014)
Les valeurs du pH de l'eau usée brute sont comprises entre 7 et 7,79 ce qui na pas un
impact écologique fort sur l’environnement. Les valeurs du pH dans cette expérience sont très
proches de la norme.
Les valeurs enregistrées à la sortie de la station sont comprises entre 7,32 et 7,66. Elles restent
toujours dans les normes fixées à un maximum de 8,5.
On note une légère différence entre le pH de l’eau traitée et celui de l’eau usée brute. Ceci est dû
probablement aux réactions chimiques et/ou biologiques qui produisent des ions acides ou qui
consomment des ions basiques, d’ailleurs les réactions de nitrification entrainent une
acidification du milieu.
IV.3..3. L'O2 dissous la figure suivante représente la variation de l’O2 dissous l’eau à brute et
l’eau épurée.
Figure IV.15 : variation journalière de l’O2 dissous à l'enté et à la sortie de la STEP(période du02/01/2014 au 18/12/2014)
0
2
4
6
8
10
02
/01
/14
15
/01
/14
02
/02
/14
16
/02
/14
02
/03
/14
16
/03
/14
01
/04
/14
15
/04
/14
04
/05
/14
20
/05
/14
05
/06
/14
19
/06
/14
03
/07
/14
17
/07
/14
03
/08
/14
20
/08
/14
04
/09
/14
21
/09
/14
07
/10
/14
20
/10
/14
06
/11
/14
20
/11
/14
04
/12
/14
21
/12
/14
pH
Date d'analyseentré sortie norme norme
02468
10
O2
dis
sou
se
nm
g/
l
Date d'analyse
entré sortie
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 76
Pour l'O2 dissous les valeurs obtenues montrent une fluctuation allant de 0,16 mg/l à 2,85
mg/l pour les eaux brutes et de 0,75 mg/l à 5,98 mg/l pour les eaux traitées avec une moyenne de
53,8 mg/l. D'après le graphe, les teneurs en O2 dissous enregistrées à la sortie sont nettement
supérieures à celles de l'entrée, ceci est dû à une bonne aération des eaux au niveau du bassin
d'aération, nécessaire pour le développent des microorganismes aérobies assurant l'oxydation des
matières organiques, ce qui conduit à une bonne épuration biologique des eaux usées.
IV.3.4. La Conductivité
La figure suivante représente la variation de la Conductivité a l’entré et a la sortie de la
STEP :
Figure IV.16: variation journalière de la conductivité à l'entré et à la sortie(période du02/01/2014 au 25/12/2014)
La figure IV.16 ci-dessus révèle que l’eau brute possède une gamme de conductivité qui
varie dans l’intervalle 1419-850 µs/cm, avec une moyenne de 1069,44 µs/cm. Par contre pour
l’eau traitée, cette conductivité oscille entre 1304 et 737µs/cm, avec une moyenne de 969,5
µs/cm.
Cette légère diminution pourrait être expliquée par la sédimentation des sels minéraux
dans le décanteur qui se sont concentrés dans les boues.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
02
/01
/14
15
/01
/14
02
/02
/14
16
/02
/14
03
/03
/14
16
/03
/14
02
/04
/14
15
/04
/14
04
/05
/14
20
/05
/14
03
/06
/14
17
/06
/14
02
/07
/14
22
/07
/14
04
/08
/14
20
/08
/14
03
/09
/14
23
/09
/14
06
/10
/14
20
/10
/14
06
/11
/14
27
/11
/14
09
/12
/14
25
/12
/14
con
du
ctiv
ité
en
(µ
s/cm
)
Date d'analyse
entré sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 77
IV.3.5. La Turbidité
La figure suivante représente la variation de la turbidité à l’entré et à la sortie de la
STEP :
Figure IV.17: variation journalière de la turbidité à l'enté et à la sortie (période du 02/01/2014
au 15/12/2014)
La turbidité est un paramètre physique très important pour le contrôle de qualité
des eaux usées. D’après la figure IV.17 On trouve des valeurs très élevées au niveau de la station
d'épuration de Maghnia oscillant entre 561 NTU et 144 NTU pour les eaux brutes, et entre 69
NTU et 20 NTU pour les eaux traitées, avec une moyenne de 45.72 NTU. Ces teneurs de
turbidité enregistrées dépassent largement la valeur limite acceptable pour les eaux destinées à
rejeter dans le milieu récepteur (> 5NTU),ces dépassements montre que l'eau usée est chargées
en MES et colloïdales.
IV.3.6. La matière en suspension (MES)
selon la FAO (2003), la matière en suspension (MES) représente les particules minérales
et organiques contenus dans l'effluent [64].
La figure suivante représente la variation de MES à l’entré et a la sortie de la STEP :
0
100
200
300
400
500
600
02
/01
/14
15
/01
/14
02
/02
/14
16
/02
/14
02
/03
/14
16
/03
/14
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/04
/14
15
/04
/14
04
/05
/14
14
/05
/14
01
/06
/14
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/06
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01
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/14
15
/07
/14
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17
/08
/14
01
/09
/14
15
/09
/14
01
/10
/14
15
/10
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/11
/14
16
/11
/14
01
/12
/14
15
/12
/14
Tu
rbid
ité
en
(NT
U)
Date d'analyse
entré sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 78
Figure IV.18 : variation journalière de MES à l'entrée et à la sortie de la STEP (période du02/01/2014 au 16/12/2014)
En examinant les résultats trouvés, on remarque que les valeurs des MES à l’entrée de la
station varient entre 187et 727 mg/l, avec une moyenne de 288,94 mg/l, Cette variation est due à
une instabilité de la qualité des eaux à l’entrée. A la sortie de la station, on enregistre une valeur
des MES 56 à 10 mg/l avec une moyenne de 32,72 mg/l, cette valeur est conforme à la norme
algérienne de rejet (35 mg/l).
Sur le même graphe, on observe également une diminution importante de la teneur en
MES dans les eaux traitées, d’une part elle est probablement due à l’élimination des particules
par le Dégrilleur ainsi que par le phénomène d'adsorption des matières en suspension sur les
flocs biologiques et d’autre part, la bonne sédimentation au niveau du clarificateur. Alors, le
rendement d’abattement de la MES excède les 87.74 %.
IV.3.7. Demande chimique en oxygène (DCO)
La figure suivante représente la variation de DCO l’eau à brute et l’eau épurée.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
02
/01
/14
15
/01
/14
02
/02
/14
13
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/14
04
/03
/14
17
/03
/14
02
/04
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/04
/14
04
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/14
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/05
/14
02
/06
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15
/06
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/07
/14
16
/07
/14
03
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/14
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/08
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01
/09
/14
15
/09
/14
01
/10
/14
14
/10
/14
04
/11
/14
13
/11
/14
03
/12
/14
16
/12
/14
ME
Se
nm
g/
l
Date d'analyse
entré sortie norm
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 79
Figure IV.19: variation journalière de la DCO l’eau brute et traitée (période du 05/01/2014 au25/12/2014)
A la lumière des résultats obtenus dans la figure IV.19 Les teneurs en DCO enregistrées
au niveau des eaux brutes (entrée) de la station sont Comprises entre le 240 et 1039 mg/l, et
pour les eaux épurées (sortie) sont variées entre18 et 109 mg/l, avec une moyenne de 65.13 mg/l.
Cette valeur est conforme à la norme algérienne de rejet (<120 mg/l), donc on peut dire
qu’une grande concentration a été éliminée par ce procédé car il y’a une dégradation importante
de la charge polluante avec un rendement d’élimination de 84.58 %.
IV.3.8. Demande biologique en oxygène (DBO5)
la figure suivante représente la variation de DBO5 l’eau à brute et l’eau épurée.
Figure IV.20: Variation journalière de la demande biologique en oxygène (DBO5) à l’entrée et àla sortie de la STEP(période du 05/01/2014 au 15/12/2014)
0
200
400
600
800
1000
1200
05
/01
/14
21
/01
/14
02
/02
/14
23
/02
/14
09
/03
/14
23
/03
/14
06
/04
/14
20
/04
/14
04
/05
/14
25
/05
/14
08
/06
/14
22
/06
/14
07
/07
/14
21
/07
/14
04
/08
/14
18
/08
/14
01
/09
/14
22
/09
/14
06
/10
/14
20
/10
/14
04
/11
/14
24
/11
/14
03
/12
/14
25
/12
/14
DC
Oe
nm
l/l
Date d'analyse
entré sortie norme
0100200300400500600700800
DB
O5
en
mg
/l
Date d'analyse
entré sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 80
La DBO5 est une expression pour indiquer la quantité d’oxygène qui est utilisée pour la
destruction de matières organiques décomposables par des processus biochimiques.
Les concentrations de la DBO5 à l’entrée varient entre 676 mg/L et 210 mg/L, (soit une moyenne
de 376 mg/l), pour les eaux traitées, elle varient entre 53,2 et 13 mg/l avec une moyenne de
30,79 mg/l.
On remarque que la DBO5 de l'eau traitée en quelques jours est très élevés (supérieure aux
normes algériennes > 35). Dans ce cas, soit les eaux qui arrivent à la STEP sont mélangées avec
des eaux d’origine industrielles qui sont raccordées au même réseau d’assainissement (réseau
unitaire) ou les eaux de lavage, soit on a un problème dans le procès ou bien une mauvaise
aération. Les valeurs qui restent, elles sont généralement toutes dans les normes de rejet
(inférieures à 35 mg/l). Le rendement d’abattement de la DBO5 excède les 91,37 %.
IV.3.9. Azote ammoniacal(NH4+)
la figure suivante représente la variation de � � 4� de l’eau à l’entrée et à la sortie de la STEP.
Figure IV.21: variation journalière de NH4+ à l'entré et à la sortie de la STEP (période du
05/01/2014 au 24/12/2014)
La Figure IV.21 montre que la variation de � � 4� à l’entrée de la station d’épuration de
Maghnia généralement elle est entre 53,85 mg/l et 13,86 mg/l avec une moyenne de 43,14 mg/l.
et pour les eaux traitées les valeurs sont situées entre 50,95mg/l et 11,93mg/l avec une moyenne
de 34,29 mg/l.
0
10
20
30
40
50
60
05
/01
/14
21
/01
/14
02
/02
/14
16
/02
/14
02
/03
/14
16
/03
/14
06
/04
/14
20
/04
/14
04
/05
/14
25
/05
/14
08
/06
/14
22
/06
/14
02
/07
/14
07
/07
/14
10
/08
/14
13
/08
/14
07
/09
/14
21
/09
/14
13
/10
/14
27
/10
/14
12
/11
/14
26
/11
/14
09
/12
/14
24
/12
/14
NH
4+
en
mg
/l
Date d'analyse
entré sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 81
L'azote ammoniacal rencontré dans les eaux usées, et dont la présence est anormale ( ne
doit pas dépasser les 5 mg/l. ), traduit habituellement un processus de dégradation incomplet de
la matière organique lorsque la teneur en oxygène est insuffisante pour assurer sa transformation.
Cette augmentation dépend à l’origine des eaux usées que nous traitons. Cela explique
l’élévation de la teneur en NH4+ de l'eau usée avant le traitement.
IV.3.10.Nitrite (NO2-)
La figure suivante représente la variation de N02 de l’eau à l’entrée et à la sortie de la
STEP.
Figure IV.22: variation journalière de Nitrite (NO2-) à l'enté et à la sortie (période du
02/01/2014 au 18/12/2014).
D’après les résultats obtenus, la différence des valeurs entre l’entrée et la sortie nous
renseigne sur une légère variation, dont les valeurs se situent entre 0.06 mg/l et 4.78 mg/l au
niveau des eaux brutes. Ceci est fonction de la qualité d’eau usée. Les valeurs signalées après
traitement varient de 0.03 mg/l à 4.40 mg/l.
Nous remarquons dans la figure IV.22, l'existences de quelques valeurs importants qui
dépassent les normes de rejet, cette augmentation provient d’une oxydation incomplète de
l’ammoniaque où la nitrification n’était pas conduite à son terme.
Cependant, la moyenne de la concentration des nitrites au cours du suivi (1.18 mg/l) est
plus proche des normes internationales des eaux destinée à l'irrigation (< 1 mg/l).
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
05
/01
/14
21
/01
/14
02
/02
/14
16
/02
/14
02
/03
/14
16
/03
/14
06
/04
/14
20
/04
/14
04
/05
/14
18
/05
/14
01
/06
/14
08
/06
/14
02
/07
/14
21
/07
/14
04
/08
/14
25
/08
/14
08
/09
/14
22
/09
/14
06
/10
/20
14
27
/10
/20
14
12
/11
/20
14
24
/11
/20
14
09
/12
/20
14
23
/12
/20
14
NO
2-
en
mg
/l
Date d'analyse
entré sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 82
IV.3.11. Nitrate(NO3-)
La figure suivante représente la variation de Nitrate de l’eau à l’entrée et à la sortie de la
STEP.
Figure IV.23: variation journalière de Nitrate (NO3-) à l'enté et à la sortie (période du
05/01/2014 au 23/12/2014).
D'après les résultats obtenus nous observons que les valeurs journalières des Nitrate
varient dans un intervalle qui va d'un minimum de 1,2 mg/1 à un maximum de 5,1 mg/1 pour les
eaux brutes (soit une moyenne de 2,34 mg/l) et entre 0,06 mg/1 et 1,61 mg/1 pour les eaux
traitées (soit une moyenne de 1,61mg/l).
Les valeurs des nitrates (NO3-) dans l’eau épurée sont largement inferieures à la limite
fixée par l’OMS (soit 10 mg/l).
IV.3.12. Orthophosphates (PO4-3):
La figure suivante représente la variation d’orthophosphates (PO4-3 ) de l’eau à l’entrée et
à la sortie de la STEP.
0
2
4
6
8
10
12
05
/01
/14
21
/01
/14
02
/02
/14
16
/02
/14
02
/03
/14
16
/03
/14
06
/04
/14
20
/04
/14
12
/05
/14
18
/05
/14
01
/06
/14
22
/06
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02
/07
/14
21
/07
/14
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/14
08
/09
/14
22
/09
/14
06
/10
/14
20
/10
/14
12
/11
/14
20
/11
/14
03
/12
/14
23
/12
/14
NO
3-
en
mg
/l
Date d'analyse
entré sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 83
Figure IV.24: variation journalière d’orthophosphates (PO4-3) à l'enté et à la sortie (période du
05/01/2014 au 23/12/2014).
Les phosphates favorisent la croissance parfois exagérée de la flore aquatique, pouvant
ainsi entraîner une eutrophisation des fleuves et des lacs.
La concentration en phosphore à l'entrée de la station révèle des valeurs comprises entre
1.07mg/l et 20.3 mg/l, alors qu’à la sortie, les valeurs oscillent entre, 0.22 mg/l et 15.06 mg/l.
avec une moyenne de 4.31 mg/l.
Selon Rejesk, Le traitement biologique par boues activées n’est pas très efficace en ce qui
concerne les effluents phosphatées, d’où la nécessité d’un traitement de déphosphatation. Ce
traitement consiste en un traitement physicochimique qui permet la précipitation des phosphates
ou bien un traitement biologique par l’ajout d’une zone d’anaérobie en tête de la STEP. Ceci
n’est pas le cas dans cette station d’étude d’où ces valeurs peu satisfaisantes [11].
IV.4. performances de la station d'épuration de l'année 2015
Durant l'année 2015, Nous observons plusieurs changements à savoir: des boues
flottantes au niveau du décanteur secondaire (les mousses), en addition et pour faire le vidange
on tient à signaler qu'on a remarqué l'existence d' un seul décanteur secondaire, deux unités de
bassin d'aération et une seule opération de déshuilage-dessablage.
IV.4.1. La température
La figure suivante représente la variation la température à l’entrée et à la sortie de la
STEP.
0
5
10
15
20
25
05
/01
/14
21
/01
/14
02
/02
/14
16
/02
/14
02
/03
/14
16
/03
/14
06
/04
/14
20
/04
/14
04
/05
/14
18
/05
/14
01
/06
/14
15
/06
/14
02
/07
/14
14
/07
/14
13
/08
/14
25
/08
/14
08
/09
/14
29
/09
/14
13
/10
/14
27
/10
/14
12
/11
/14
24
/11
/14
09
/12
/14
23
/12
/14
PO
4-3
en
mg
/l
Date d'analyse
entré sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 84
Figure IV.25: variation journalière de la température à l'entré et à la sortie de la STEP (périodedu 03/01/2015 au 20/05/2015)
D’après les résultats obtenus (figure IV.25), les valeurs de la température des différents
échantillons sont très proches. Elles se situent dans un intervalle qui va d'un minimum de
11.5°C à un maximum de 20.7°C à l’entrée et entre 11°C et 21°C pour les eaux épurées, ,
avec une moyenne de 16.1°C.
Les valeurs de température relevées de la STEP sont inferieures à 30C°, et sont
conformés à la norme ,ce qui développe les populations bactériennes de type mésophile ,et
favorise la dégradation de la pollution organique en conséquence.
IV.4.2. Potentiel Hydrogène (pH)
La figure suivante représente la variation pH à l’entrée et à la sortie de la STEP.
Figure IV.26: variation journalière de la pH à l'entré et à la sortie de la STEP (période du03/01/2015 au 26/05/2015)
05
101520253035
T(°
C)
Date d'analyse
entrée sortie norme
0123456789
pH
Date d'analyse
entrée sortie norme norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 85
Une eau usée urbaine possède un pouvoir tampon élevé. Les valeurs de pH des
eaux usées avant traitement sont comprises entre 6.71 et 7.29 avec une moyenne de 7,00 dont le
pH est souvent de l’ordre de 7.5 à 8, le plus favorable à l’action bactérienne, pour les processus
d’épuration aérobie et anaérobie [61].
En ce qui concerne les eaux traitées, le pH est toujours supérieur à celui enregistré à
l’entrée. Les valeurs gravitent autour de la neutralité avec une tendance vers l’alcalinité,
elles varient entre 7,07 et 7,7 avec une moyenne de 7,56 (figure IV.26), respectant la norme de
rejet délimitée entre 6,5 et 8,5.
IV.4.3 l'oxygène dissous (O2)
La figure suivante représente la variation l'oxygène dissous O2 l’eau à l’entrée et à la
sortie de la STEP.
Figure IV.27: variation journalière de l'O2 à l'entrée et à la sortie de la STEP (période du 03/01/2015 au26/05/2015).
L’oxygène est un paramètre particulièrement utile pour l’eau et constitue
un excellent indicateur de sa qualité. C’est un des paramètres les plus sensibles
à la pollution. Sa valeur nous renseigne sur le degré de pollution et par
conséquent sur le degré de l’auto-épuration d’un cours d’eau.
Pour l’oxygène dissous les valeurs obtenues montrent une fluctuation allant de 0.31
mg/l à 2.93 mg/l pour les eaux brutes et de 0.63 mg/l à 5.1mg/l pour les eaux traitées avec
une moyenne de 2.62 mg/l(figure IV.26). D’après le graphe les teneurs en O2 dissous
enregistrées à la sortie sont nettement supérieures à celles de l’entrée, ceci est dû à une bonne
0123456
O2
(mg
/l)
Date d'analyse
entrée sortie
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 86
aération des eaux au niveau du bassin d’aération, nécessaire pour le développent des
microorganismes aérobies assurant l’oxydation des matières organiques, ce qui conduit à
une bonne épuration biologique des eaux usées.
IV.4.4. conductivité
La conductivité est probablement l'une des plus simples et des plus importantes mesures
pour le contrôle de la qualité des eaux usées. Elle traduit le degré de minéralisation globale de
l’eau et renseigne sur le taux de salinité des eaux brutes entrant à la STEP.
Figure IV.28: variation journalière de la conductivité à l'entré et à la sortie de la STEP (période du03/01/2015 au 26/05/2015).
La figure IV.28 révèle que les eaux brutes ont une conductivité qui varie entre 967 et
1784 μS/cm avec une moyenne de 1268.94 μS/cm, et entre 923 et 1617 μS/cm pour les eaux
traitées.
L’augmentation de la conductivité pendant certains jours est expliquée par le rejet des eaux usées
résiduaires des unités industrielles dans le réseau d’assainissement de la ville.
La valeur moyenne de la conductivité de 1179.13 µs/cm est conforme à la norme algérienne.
IV.4.5. La turbidité
La figure suivante représente la variation de la turbidité à l’entrée et à la sortie de la STEP.
0200400600800
100012001400160018002000
Co
nd
icti
vit
é(µ
s/cm
)
Date d'analyse
entrée sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 87
Figure IV.29: variation journalière de la turbidité à l'entré et à la sortie de la STEP (période du03/01/2015 au 20/05/2015).
Les valeurs de la turbidité enregistrées dans les eaux usées avant traitement, varient
de 130 UTN à 443 UTN, Concernant les eaux épurées, on remarque augmentation de ce
paramètre dont les valeurs se situent dans un intervalle qui va d'un minimum de 65.4 UTN à un
maximum de 120 UTN, avec une moyenne de 90.95 UTN. Ces valeurs restent toujours supérieur
les normes algériennes de rejet (5 UTN), car l'eau usée à l'entrée de la station contient une
quantité importante en matière organique et colloïdale.
IV.4.6. la matière en suspension (MES)
La figure (figure IV.29 ) suivante représente la variation à l’entrée et à la sortie de la STEP.
Figure IV.30: variation journalière de la matière en suspension MES à l'entrée et à la sortie de la STEP(période du 03/01/2015 au 20/05/2015).
La Figure (IV.30) montre que la variation de MES à l’entrée de la station d’épuration de
Maghnia, généralement elle est entre 225 et 553 mg/l avec une moyenne de 379.13 mg/l.
0
100
200
300
400
500T
urb
idit
é(F
TU
)
Date d'analyse
entrée sortie norme
0
100
200
300
400
500
600
ME
S(m
g/
l)
Date d'analyse
entrée sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 88
Les valeurs de MES ainsi observées s’inscrivent bien dans la plage des valeurs
généralement admise pour une eau usées urbaine à caractère domestique (la plage de la
concentration des MES à l’entrée ne dépasse pas 600 mg/l pour les eaux usées domestiques).
En ce qui concerne les eaux épurées, on remarque que les données dépassent les normes
de rejet, cette augmentation dépend à l’origine des eaux usées qu'on est entrain de traiter, ou on a
une mauvaise décantation de la boue dans le clarificateur. Cette augmentation est logique car la
STEP est en fonction avec un seul décanteur, le pond de racleur est en panne, et un mauvais
fonctionnement de la pompe de recirculation.
IV.4.7. La demande chimique en oxygène (DCO)
La demande chimique en oxygène DCO est indication sur les quantités de substances
organiques chimiquement oxydables, présente dans l'eau [65].
La figure (IV.31) montre la variation de la concentration de la demande chimique en
oxygène (DCO) à l'entré et la sortie de la STEP.
Figure IV.31: variation journalière de la DCO à l'entrée et à la sortie de la STEP (période du 04/01/2015au 26/05/2015).
On remarque que les valeurs de la DCO de l'eau brute durant la semaine, elles oscillent
entre 327 et 955 mg/l avec une moyenne de 530.85 mg/l, toutes les valeurs sont dans la plage
(inférieur à 1000 mg/l). concernant l'effluant traité, elles varient entre 71 et 291 mg/l avec une
moyenne de 142.9 mg/l, les teneurs en DCO enregistrés au niveau de l'eau épurée sont largement
0
200
400
600
800
1000
1200
DC
O(m
g/
l)
Date d'analyse
entrée sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 89
supérieurs que les normes de rejet, cette augmentation est la cause d'un problème mécanique au
niveau du clarificateur (le pond de racleur est en panne, un mauvais fonctionnement de la pompe
de recirculation), un défaut d'aération du bassin d'aération, une surcharge polluante, et le rejet
sauvage. Alors le rendement d'élimination des DCO avoisine les 71.30%.
IV.4.8 La demande biologique en oxygène (DBO5)
La figure suivante représente la variation de DBO5 l’eau à brute et l’eau épurée.
Figure IV.32: variation journalière de la DBO5 à l'entrée et à la sortie de la STEP (période du26/01/2015 au 26/05/2015).
La figure IV.32 représente la variation de la DBO5 de l'eau brute et de l’eau traitée,
notons que l’eau brute à l’entrée de la station présente une DBO5 qui varie entre 180 et 425 mg/l.
Toutes les valeurs de la DBO5 sont dans la plage (inférieur à 500 mg/l). par contre, pour l’eau
traitée, la concentration varie entre 28.4 et 90.7 mg/l, avec une moyenne de 66.77 mg/l. Nous
remarquons la présence des valeurs importantes qui dépassent les normes de rejet, cette
augmentation est logique car la STEP est en fonction avec deux unités bassin d'aération et un
seul décanteur, un mauvais fonctionnement de la pompe de recirculation, une concentration en
boue trop forte dans le bassin d'aération, une surcharge polluante, une surcharge hydraulique du
décanteur, une recirculation insuffisante. et le rejet sauvages (huile d’olive, graisse, huile
industrielle et les mousses) provoque la perturbation du procès qui augmente les paramètres de
pollution (DBO5).
le rendement d'élimination des DBO5 avoisine les 71.30% ce qui affirme que le procédé
testé influence sur ce paramètre.
0100200300400500
DB
O5
(mg
/l)
Date d'analyse
entrée sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 90
IV.4.9. L'azote ammoniacal (NH4+)
la figure suivante représente la variation NH4+ de l’eau à brute et l’eau épurée.
Figure IV.33: variation journalière de NH4+ à l'entré et à la sortie de la STEP (période du 03/01/2015 au
27/05/2015).
La figure IV.33 présente la variation de la concentration de la azote ammoniacal, elle
varie entre 25.47 à 63.53 mg/l a l'entrée et entre 25.42 à 49.98 mg/l a la sortie, avec une
moyenne de 35.36 mg/l.
L' azote ammoniacal rencontré dans l'es eaux usées, et dont la présence est anormal,
traduit habituellement un processus de dégradation incomplète de la matière organique, cela
explique l'élévation des teneurs en NH4+ de l'eau usée avant le traitement, et le teneur en
oxygène est insuffisante pour assurer sa transformation.
IV.4.10. Nitrite (NO2-)
La figure suivante représente la variation NO2- de l’eau à brute et l’eau épurée.
Figure IV.34: variation journalière de NO2- à l'entré et à la sortie de la STEP (période du 04/01/2015 au
19/05/2015).
020406080
NH
4+
(mg
/l)
Date d'analyse
entrée sortie norme
00,5
11,5
22,5
3
NO
2-
(mg
/l)
Date d'analyseentrée sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 91
D’après les résultats obtenus, après analyse des résultats, on remarque que la
teneur en nitrites des eaux, à savoir brutes et traitées est très faible. Ainsi, la différence de ces
valeurs entre l’entrée et la sortie nous renseigne sur une légère variation, dont les valeurs se
situent entre 0.008 mg/l et 2.45 mg/l au niveau des eaux brutes. Ceci est fonction de la
qualité d’eau usée. Les valeurs signalées après traitement varient de 0.002 mg/l à 2.64 mg/l,
Cependant, la moyenne de la concentration des nitrites au cours de suivi (0.84 mg/l) est inférieur
aux normes algérienne (< 1 mg/l).
IV.4.11. Nitrate (NO3-)
La figure IV.34. présente la variation journalière de nitrate à l'entré et à la sortie de la
STEP.
Figure IV.35: variation journalière de NO2- à l'entré et à la sortie de la STEP (période du 04/01/2015 au
26/05/2015).
La différance de ces valeurs entre l'entrée et la sortie nous enseigne sur une légère
variation, dont les valeurs se situent entre 0.04 mg/l et 12.6 mg/l au niveau des eaux traitées. Les
valeurs signalées avant traitement varient de 0.29 mg/l à 11.4 mg/l.
Les faibles teneurs en nitrates au niveau des eaux brutes sont probablement dues au
fait que l’azote contenu dans les eaux résiduaires domestiques a essentiellement une origine
humaine. On estime environ 13g/jour d’azote rejeté par un être humain adulte, sous forme
essentiellement organique, présent dans l’urine [66].
Les valeurs moyenne des nitrates (2.14 mg/l) dans l’eau épurée sont largement inferieures
à la limite fixée par l’OMS (soit 10 mg/l).
0
2
4
6
8
10
12
14
NO
3-
(mg
/l)
Date d'analyse
entrée sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 92
IV.4.12. Orthophosphates (PO4-3)
La figure IV.36 présente la variation journalière du phosphore à l'entré et à la sortie de la
STEP.
Figure IV.36: variation journalière du phosphore à l'entré et à la sortie de la STEP (période du04/01/2015 au 27/05/2015).
D’après les résultats obtenus, les valeurs des orthophosphates (PO43-) varient d'un
minimum de 2.57 mg/l à un maximum de 25.4 mg/l au niveau des eaux brutes concernant les
eaux épurées, les concentrations oscillent entre 1.72 mg/l et 16.18 mg/l (figure IV.36 ). La teneur
moyenne en orthophosphates des eaux traitées est 7.72 mg/l. Nous avons trois valeurs qui sont
supérieures aux normes de rejet dans le milieu récepteur, la déphosphatation n'est donc pas
complète dans le bassin d'aération.
IV.4.13. Paramètre de fonctionnement du process
Les performances de la station d’épuration en matière d’élimination de la pollution
contenue dans l’eau sont étroitement liées aux paramètres de fonctionnement du process dont les
principaux sont: charge massique, charge volumique, âge des boues, le temps de séjour, la
concentration de la boues dans le bassin d’aération comme s'est présenté dans le tableau IV.1. Ce
dernier donne quelques caractéristiques sur les paramètres de fonctionnement des système à
boues activées.
0
5
10
15
20
25
30
PO
4+
3(m
g/
l)
Date d'analyse
entrée sortie norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
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Tableau IV.1: Paramètres de fonctionnement des systèmes à boues activées.
La charge massique est déterminée par la formule suivante:
� � =[ � � � � ]. � �
� � � . � � �(IV.1)
Cm: Charge massique (Kg DBO5/Kg MVS.j);
VBA: volume du bassin d'aération (m3);
MVS: concentration en matière sèche (Kg/m3);
Qj: débit journalier d'eau usée à traiter (m3/j);
Selon les résultats indiqués, il en ressort que la STEP de Maghnia fonctionne
correctement en faible charge (0.1 kg DBO5/kg MVS.j < Cm < 0.2 kg DBO5/kg MVS.j ). A
l'exception d'un léger dépassement observé supérieur à 0.2 kg DBO5/kg MVS.j. Cette
stabilisation de la charge massique dans le temps est due à la bonne gestion de la masse de boue
dans le système et ceci par extractions régulières.
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
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Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 95
IV.4.13.2. Charge volumique (Cv)
Encore appelée charge organique, elle représente la masse de pollution arrivant chaque
jour sur la station par unité de volume de réacteur. Son expression est:
� � =[� � � � ]. � �
� � �(IV. 2)
Qj: débit journalier d'eau usée à traiter (m3/j);
VBA: volume du réacteur (m3);
[DBO5]: la concentration en demande biologique en Oxygène de l'effluent à cinq jours(kgO2/m3).
D'après la figure IV.38, on remarque que la STEP fonctionne en faible charge (0.5 < Cv < 2),
avec un léger dépassement pour certains jours.
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 96
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
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IV.4.13.3. Temps de séjours
Le temps de séjour correspond à la durée de rétention de l'eau dans le bassin d'aération. Il
calculé à partir de la formule suivante:
� � =�
� �(IV.3)
Avec: Ts: temps de séjour de l'eau (h);
V: volume du bassin d'aération (m3);
Qj: débit d'eau à traiter (m3/h).
En examinant les résultats indiqués sur la figure IV.39,on remarque que le temps de séjour varie
entre 8 et 24h, ce qui montre que la STEP fonctionne en faible charge.
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
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Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
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IV.4.13.4. Indice des boues (IB) ou Indice de Mohlman (IM)
L'indice de MOHLMAN permet de traduire la bonne disponibilité ou non, des boues à la
décantation .
Si 80 < IM < 150 bonne décantation
IM < 50 boue d’aspect granuleux, risque de former des dépôts;
IM > 200 boue en gonflement (foisonnement, bulking) développement exagéré des
bactéries filamanteuses [11]. l'indice des boues est exprimé en ml.g-1 de MES et est défini
par la formule suivante:
IB =�
�(IV.4)
V: volume de boue décanté en trente minutes (en ml.l-1);
M: concentration des matières en suspension dans l'éprouvette (en g.l-1).
Figure IV.40: variation de l'indice des boues (IB) dans le bassin d'aération de la STEP
(période du 05/01/2014 au 21/05/2015).
Les valeurs de (IM) oscillent entre 16.93 et 47.62 mg/l. Des valeurs qui sont inférieures à
80mg/l caractérisant ainsi et selon Rejesk une boue qui décante trop rapidement d’où le risque
d’avoir des dépôts dans les ouvrages et les canalisations.
0102030405060708090
05
/01
/20
14
21
/01
/20
14
05
/02
/20
14
19
/02
/20
14
05
/03
/20
14
19
/03
/20
14
06
/04
/20
14
20
/04
/20
14
04
/05
/20
14
21
/05
/20
14
04
/06
/20
14
22
/06
/20
14
06
/07
/20
14
20
/07
/20
14
05
/08
/20
14
21
/08
/20
14
04
/09
/20
14
18
/09
/20
14
05
/10
/20
14
21
/10
/20
14
04
/11
/20
14
18
/11
/20
14
07
/12
/20
14
21
/12
/20
14
06
/01
/20
15
26
/01
/20
15
09
/02
/20
15
24
/02
/20
15
12
/03
/20
15
24
/03
/20
15
09
/04
/20
15
28
/04
/20
15
14
/05
/20
15
21
/05
/20
15
IB(m
g/
l)
Date d'analyse
IB norme
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
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IV.4.13.5. La biodégradabilité (K)
L'estimation du coefficient de biodégradabilité K est très important pour la recherche de
la qualité de l'effluent qui est le rapport entre la demande chimique d'oxygène et la demande
biologique, pour détermine s'il ya des composant qui influencent la dégradation des matière
organiques ( les détergent).
K =DCO
DBO�
Si:
1 < K < 1.5: l'effluent est biodégradable;
1.5 < K <2.5: l'effluent est moyennement biodégradable;
K > 2.5: l'effluent n'est pas dégradable.
Un coefficient K élevé peut traduire la présence dans l'eau d'éléments inhibiteur de la
croissance bactérienne tels que les détergents et les hydrocarbures. pour une eau usée domestique
K est entre 2 et 2.5 [67].
Le rapport DCO / DBO5 détermine la possibilité de dégradation que l'on peut espérer par
un traitement d'oxydation biologique. Les valeurs sont comprises entre 0,69 et 7,64, on remarque
que quatre pics pour les jours (20/11/2012, 25/02/2013, 23/06/2013, 13/08/2013) avec des
valeurs respectives de (7.64, 6.3, 5.08, 2.96) dépassent les normes (2.5). Dans ce cas, les eaux
qui arrivent à la STEP sont mélangées avec des eaux d’origine industrielle qui sont raccordées au
même réseau d’assainissement (réseau unitaire). Avec une moyenne de 1,88 (Figure IV.41).
Pour les valeurs qui restent durant toute cette étude, elles inférieures à 3 ce qui signifie selon
cardot [67], l’effluent possède une bonne biodégradabilité.
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Benelmouaz Ali Page 101
Chapitre IV Performance de la station d'épuration de Maghnia
Benelmouaz Ali Page 102
IV.5 Conclusion
D'après les graphes obtenues on remarque que la STEP de Maghnia donne dans la plupart
des cas de bon résultat qui sont conforme à la norme algérienne, les dépassements enregistrés
sont observés pour l'année 2015 et sont du au fait que la STEP était en phase de maintenance et
de nettoyage.
Conclusion
Générale
Conclusion générale
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Les dernières années ont été marquées en Algérie par un effort important et croissant
consacré à la lutte contre la pollution, surtout dans le domaine de la protection et de la
valorisation des ressources en eau. Cet effort s’est matérialisé par un large développement
d’installation des stations d’épuration des eaux usées et par un suivi plus efficace de leurs
performances.
L’épuration des eaux usées par le procédé des boues activées repose sur l’activité
d’une culture bactérienne aérobie, maintenue en suspension dans un ouvrage spécifique
alimenté par l’effluent à traiter et appelé bassin d’aération. L’aération est un élément clé d'une
station d’épuration pour fournir l’oxygène aux microorganismes pour dégrader la pollution
carbonée.
Les problèmes biologiques et les problèmes de décantation, encore fréquents, limitent
la fiabilité des stations d'épuration à boues activées. Complexes dans leur compréhension, leur
maîtrise est parfois délicate pour les opérateurs chargés d'assurer le bon fonctionnement des
installations.
Les difficultés de décantation ont pour origine des problèmes liés aux :
Floculation des boues;
Densité des boues;
Compaction des boues.
L’étude a porté sur la station des eaux usées à boue activée de Maghnia, assurée par un réseau
d'assainissement unitaire qui est caractérisé par des débits d'entrée irréguliers dans le temps
(influence des eaux de pluies, rejets d’abattoirs, rejets des stations de lavage).
L’analyse des paramètres de pollution (DBO5, MES, DCO, NH4+, NO3
-,NO2- PO43
-) est faite
selon les normes en vigueur. Notre étude a montré que les valeurs trouvées respectent les
normes de rejet à la sortie de la STEP, à l'exception de l'année 2015 où on remarque que les
rejets dépassent les normes et cela est dû à la charge excessive causée par les travaux de
nettoyage des bassins.
l'élimination de la DBO5, DCO, et des MES avec des rendements proches respectifs
pour les années 2013 et 2014 (90.04 %, 84.62 %, et 87.62 % pour 2013 et 91.37%, 84.58%,
Conclusion générale
Benelmouaz Ali Page 104
87.83% pour 2014). alors que les rendements en 2015 on enregistrés une légère baisse
(78.35%, 71.30%, 64,20%).
En ce qui concerne la charge massique, elle varie 0.1-0.2 kg DBO5 /kg MVS/j ce qui implique
un bon fonctionnement en faible charge.
La charge volumique de la STEP a observée de légères instabilités qui ont atteint 1.5 kg
DBO5/m3/j.
Le temps de séjour est compris dans l'intervalle 7 et 12h correspondant à un fonctionnement
en faible charge.
Pour les années 2014 et 2015, l’indice de boue de la station de maghnia est compris
entre 16.93et 47.62 mg/l, ces résultats sont inférieures à 100 mg/l, ce paramètre indique une
décantation facile, ce qui prouve bien que la station est bien dimensionnée.
Le coefficient de biodégradabilité des effluents montre que les eaux des villes étudiées sont
purement domestiques et favorables pour un traitement de type boue active.
la présence de la mousse en 2015 est liée à une mauvaise exploitation de la station
(Mauvais fonctionnement du déshuileur : problème mécanique, absence d’oxymétre au niveau
du bassin d’aération pour contrôler le taux d’O2 dissous, arrêts quotidiens des aérateurs).
La station de Maghnia donne de bon rendement épuratoire, mais nous recommandons la prise
de certaines dispositions au niveau de l'exploitation (gestion des boues et de l'aération,
optimisation des conditions de brassage, réduction du temps de séjour des boues en
clarification,...) pour maintenir un bon fonctionnement et une longévité a la STEP.
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